检测音频输入的频率 - Java？

Posted 2023-02-25

【中文标题】检测音频输入的频率 - Java？

【英文标题】：Detect frequency of audio input - Java?

【发布时间】：2010-11-30 16:09:52

【问题描述】：

我断断续续地研究了几个月。

我正在寻找库或工作示例代码来检测声卡音频输入中的频率，或检测是否存在给定一组频率。我倾向于 Java，但真正的要求是它应该比 C 更高级/更简单，并且最好是跨平台的。 Linux 将成为目标平台，但我想为 Mac 甚至可能是 Windows 保留选项。 Python 也是可以接受的，如果有人知道一种语言可以让这变得更容易/有更好的预先编写的库，我愿意考虑。

基本上我有一个定义的频率对集，它将出现在声卡音频输入中，我需要能够检测到这对，然后......做一些事情，例如录制以下音频最长持续时间，然后执行一些操作。 一个潜在的运行可能包含 5-10 对，在运行时定义，不能编译：类似于频率 1 约 1 秒，最大延迟约 1 秒，频率 2 约1 秒。

我找到了执行 FFT 或 Goertzel 算法的建议，但除了似乎没有给出任何有用结果的最简单示例代码外，找不到任何其他内容。我还发现 Java 音频存在一些限制，无法以足够高的速率进行采样以获得所需的分辨率。

对库使用或工作代码有什么建议吗？我承认我不是最喜欢数学的人，所以我迷失在一些关于算法实际工作原理的技术性描述中。

【问题讨论】：

您是否提前知道音调的频率是多少，即是否只是检测已知频率的情况，或者您是否需要检测，例如，N 个不同的频率之一频率？另外，信噪比是多少？是否有明显的背景噪音？

S/N 是……不好。这将通过 VHF 2 路无线电传输。我会说无线电标准的信号相当强，但任何其他标准都非常糟糕。是的，我提前知道频率是多少（在运行时，而不是在编译时），但我需要检测 10 个设置频率中的一个，可能非常接近......一切都在大约 300-2000Hz 范围内，但在10，任何两个可能相隔 20-40Hz。

10 年前，我将 FFT 算法从 C 移植并优化到 Java。最长大约有 80 行。我不确定您是否需要一个“库”来处理诸如 FFT 之类的琐碎事情。遗憾的是，我手边没有那个代码（它在某个备份 CD 上）。 FFT 很简单，即使在存在巨大噪声的情况下也能产生有用的结果。我真的认为你需要至少有一点数学倾向才能做你想做的事，如果你想成为一名程序员，还需要一点数学倾向:(

有一篇很棒的文章，介绍了在 Java 中使用 FFT 检测频率值。 blog.bjornroche.com/2012/07/… 我发现这个正在研究 ios 的类似问题。

【参考方案1】：

如果您的目标是检测频率对，那么您的工作与DTMF 检测器非常相似。

尝试在sourgeforge 等位置搜索DTMF，您会在许多编程语言中找到检测器。沿着频谱放置的频率对似乎比您的规格更严格，因此您应该可以根据您的输入调整 DTMF 检测器。

【参考方案2】：

查看 SNDPeek，它是一个跨平台的 C++ 应用程序，可从现场音频中提取各种信息； https://github.com/RobQuistNL/sndpeek